삼성전자

[메모리 소자의 기술 초격차] 삼성전자는 차별화된 공정 기술력을 바탕으로 메모리 업계의 1위를 유지하고 있습니다. 최근에는 업계 최초 EUV 공정으로 12나노급 D램을 개발해내며 독보적인 EUV 기술력을 증명했습니다. 이러한 도전을 통해 기술 초격차를 유지하는 삼성전자에서 저의 협업능력과 문제 해결 역량으로 공정 기술 개발에 기여하고 싶습니다. 이를 위해 소자 분석 프로젝트에서 팀원들과 나노와이어 합성 기술을 최적화하며 협업을 이끌어내는 능력을 키웠습니다. 대학원에서는 소자의 성능을 개선하기 위해 최적의 증착 레시피를 찾고, 광센서 측정 시스템을 개발하며 문제 해결 능력을 길렀습니다. 제 역량을 바탕으로, 팀원들과 협업하여 차세대 D램 양산에 기반이 될 효율적인 공정 레시피를 설계하겠습니다. [연구과 소통으로 수율을 향상하는 엔지니어] 입사 후 신제품 D램의 공정 설계를 담당하여 수율을 극대화하고 양산으로 이끄는 엔지니어로 성장하는것이 꿈입니다. 합성법 개선으로 차세대 DRAM의 수율을 10배 향상한 경험을 통해 공정 단계가 생산성에 미치는 영향을 깨달았습니다. 신제품의 수율 향상과 양산을 주도할 공정 프로세스를 설계하기 위해, 최신 공정 기술에 대한 논문을 꾸준히 공부하여 공정 개선안을 연구하겠습니다. 또한 주기적으로 공정기술 담당자와 소통하며 공정 조건에 따른 품질을 분석하고 불량 데이터를 개선하겠습니다. [메모리소자에 대한 관심] 학부 반도체소자 강의에서 IGZO와 같은 차세대 물질을 이용한 메모리소자를 흥미롭게 공부하며, ON저항과 스위칭 속도가 전력 및 메모리 손실에 주는 영향을 이해했습니다. 이를 계기로 프로젝트에서 차세대 소재 MoS2 기반 트랜지스터를 제작해 채널 방향에 따른 스위칭 속도와 ON저항을 분석했습니다. c축을 따라 배향된 채널에서 각각 5, 100배 낮은 ON저항과 스위칭 속도를 보인다는 것을 증명하며 최우수상을 받는 쾌거를 이뤄냈습니다. 또한 메모리소자에 대한 이론지식을 실험적 결과로 도출하는 역량을 키웠습니다. 대학원에서는 차세대 DRAM의 구조와 공정을 개선해 성능을 향상시키며 메모리반도체 설계의 실무능력을 길렀습니다. a-IGZO 박막의 저항 스위칭을 활용한 차세대 DRAM를 연구하며 채널 내부 gap에 의한 속도 감소 문제를 발견했습니다. 이에 CVD 공정을 개선해 결정 크기를 증가시켜 gap이 없는 단결정 채널을 만들었습니다. 선행연구를 통해 850도 부근에서 결정 크기가 커지는 현상이 발생된다는 것을 배워, 해당 온도의 합성 시간을 늘려 단결정 박막을 제작했습니다. 또한 CAD를 통해 결정 크기에 맞는 선폭을 설계하여, OFF저항과 스위칭 속도 모두 500배 개선하였습니다. 이를 통해 DRAM의 누설전류와 속도를 효과적으로 제어할 수 있었고, 공동저자로 논문을 개제하는 성과를 낼 수 있었습니다. 이 경험을 기반으로 개발중인 DRAM의 문제점을 파악하여 속도와 전력손실을 해결할 수 있는 아이디어를 제안하겠습니다. [끊임없는 소통, 변화된 제안서] 적극적인 소통으로 제안서를 작성해 연간 6천만원대 규모의 연구과제를 수주한 경험이 있습니다. 당시 다른 제안서 작성을 마치고 투입되어 남은 기한이 단 10일에 불과해 분업으로 제안서를 작성하고자 했습니다. ‘IGZO 기반 광센서 연구’를 기획했고 저는 연구계획의 설계와 제안서 총괄을 담당하였습니다. 다른 연구원들은 시각 자료의 작성과 제안서 일부 작성을 담당하며 협업하였습니다. 하지만 제한적인 준비 기간으로, 소통보다 각자의 업무에 집중해 내용이 통일되지 않았습니다. 이를 해결하고자, 공유 드라이브에서 작업하여 서로의 작업내용을 실시간으로 점검할 것을 제안하였습니다. 총괄 업무 담당으로서 수시로 내용을 점검하며 내용을 개선해 나갔습니다. 팀원들도 미리 드라이브에서 작업한 내용을 점검한 덕분에 매일 진행되는 미팅에서 적극적으로 소통에 참여하였니다. 팀원들과 수정한 자료를 매일 교수님께 보고드리며, 올바르게 진행되고 있는지 점검 받았습니다. 이 과정들을 통해 업무 분담을 효과적으로 진행하기 위해서는 주기적인 소통이 함께 이뤄져야 한다는 것을 배웠습니다. 그 결과, 기한 내에 총 20장의 제안서를 완성할 수 있었습니다. 시간 대비 업무량이 방대했지만, 사전 작업 내용 공유를 통해 적극적인 회의를 이룬 덕분에 과제 수주라는 성과로 이어졌다고 생각합니다. 입사 후 팀 내의 소통과 협업을 이끌어 가며 팀원들과 함께 우수한 메모리 제품을 설계하는 엔지니어가 되겠습니다. [반도체 Net Zero를 위한 핵심적인 노력:CF 가스 감축] 기후 위기를 비롯한 환경파괴가 심각해지는 현시점에서 기업들의 친환경 ESG 경영은 선택이 아닌 필수가 되었습니다. 친환경 ESG 경영의 핵심은 온실가스 감소로, 많은 기업은 6대 온실가스 순 배출량을 0으로 만드는 ‘Net Zero’를 위해 노력하고 있습니다. 반도체 업계 또한 Net Zero를 요구하는 고객사들이 증가하여 온실가스 감축에 큰 관심을 기울이고 있는 상황입니다. 반도체 산업에서 Net Zero를 구현하기 위해서는 공정에서 배출되는 CF 계열 가스를 감축하는 것이 필요합니다. CF 계열의 가스는 Etching, CVD 공정 단계에서 주로 사용되고 특히, 우수한 종횡비를 가져 미세 패턴 구현을 위한 Etching 공정에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 하지만, CF 계열 가스는 이산화탄소보다 높은 온난화 지수를 가진 가스로 지구 환경에 매우 치명적이기 때문에 이에 대한 대안이 필요한 상황입니다. 이를 위해 단기적으로는 공정 단계를 단순화하여 사용량 자체를 줄이는 방법이 효과적일 것입니다. 공정 각 단계의 수많은 Etching 시간을 간소화하고, CVD 공정의 세정시간을 최소화한 레시피를 설계하여 CF계열 가스의 배출을 최소화해야 합니다. 또한 장기적으로는 CF 계열 가스를 온난화지수가 낮은 가스로 대체해야 한다고 생각합니다. 생산량을 고려하면 당장 대체할 수는 없겠지만, 대체 가스 연구개발에 대한 투자를 대폭 확대해 미래에는 모든 가스를 친환경가스로 대체해야 합니다. 이를 위해 정부 차원에서도 기업과 연구소에 대체가스 연구개발을 지원한다면 온실가스 감축에 큰 도움이 될 것입니다. 삼성전자는 친환경 Etching 가스 개발과 함께 온실가스 분해 배출을 위한 스크러버 장비를 도입하는 등 순 배출량 감소를 위해 노력하고 있습니다. 이와 더불어 단순화된 공정 레시피를 설계하여 Etching 및 CVD 공정을 간소화한다면 CF 가스 사용량 감축에 크게 기여를 할 것이라 생각합니다. [다양한 장비를 통한 소재 분석 경험] 스퍼터링을 통해 합성된 박막의 기판 온도에 의한 물성 변화를 연구하기 위해 다양한 분석을 통해 결정구조를 확인했습니다. 기판온도의 변화에 의해 원자의 결합 길이가 단축되어 결합 에너지가 증가했을 것으로 예상했습니다. 따라서 FT-IR를 통해 기판 온도별 결합 에너지를 관측했고, reference와 비교해 명백한 피크위치의 이동을 확인하였습니다. 또한 XRD, XPS 분석을 통해 박막의 내부 에너지를 측정하였으며, 감소된 에너지를 통해 기판온도 변화에 의한 결정구조의 변화를 알 수 있었습니다. [조건 최적화를 통한 성능 개선 경험] 대학원에서 IGZO 기반 차세대 DRAM를 연구하며 스퍼터링 공정을 개선하여 메모리 성능을 향상한 경험이 있습니다. 박막의 무수한 결함으로 인해 메모리 특성이 저하되어 누설전류가 크게 증가하는 문제를 발견했습니다. 이에 스퍼터링 공정 조건을 개선하여 grain의 크기를 증가시켜 문제를 해결하고자 했습니다. 선행연구 분석을 통해 합성시 특정한 파워 부근에서 액체상의 방울들이 합쳐져 하나의 결정이 된다는 것을 알게되었습니다. 따라서 RF power를 50W로 고정하고, 합성시간과 소스의 양을 늘려 결정이 충분히 커질 수 있도록 했습니다. 결과적으로 약 100배 증가한 grain 크기와 메모리 소자를 구현하여 논문을 작성하였고 연구결과를 SCI급 저널에 개제하였습니다. 다양한 분석기법으로 소재의 물성을 확인하는 역량을 키우고, 문제의 핵심을 파악하고 원인을 분석한 경험을 통해 입사 후 혁신적인 메모리 소자개발에 도전하겠습니다.